D. RUMUS MOLEKUL DAN KADAR UNSUR DALAM SENYAWA

Perbandingan massa dan kadar unsur dalam suatu senyawa dapat ditentukan dari rumus molekulnya. Dimana,

Contoh :Berapakah kadar C dan N dalam urea (CO(NH2)2)?Dimana, Ar C = 12 ; N = 4 ; O = 16 ; dan H = 1.

Jawab:

 

1 mol urea mengandung 1 atom C, 1 atom O, 2 atom N dan 4 atom H.Mr urea = 12 + 16 + 28 + 4 = 60

Kadar C = x 100 % = 20 %

Kadar N = x 100 % = 46,66 %

 

Pahamkah Anda? Coba kerjakan latihan beikut!

LATIHAN1. Berapa persenkah kadar N dan S dalam senyawa ZA atau (NH4)2SO4.

Dimana Ar N = 14 ; S = 32 ; H = 1 dan O = 16.

KUNCI LATIHAN Dalam (NH4)2SO4 terdapat 2 atom N, 8 atom H, 1 atom S, dan 4 atom O.....Mr (NH4)2SO4 = 28 + 8 + 32 + 64 = 132

........%N = x 100 % = 20 %

........%S = x 100 % = 20 %

Benarkah jawaban yang Anda kerjakan? Semoga ya.

PENENTUAN RUMUS EMPIRIS DAN RUMUS MOLEKULRumus kimia menunjukkan jenis atom unsur dan jumlah relatif masing-masing unsur yang terdapat dalam zat. Banyaknya unsur yang terdapat dalam zat ditunjukkan dengan angka indeks.Rumus kimia dapat berupa rumus empiris dan molekul.

“Rumus empiris, rumus yang menyatakan perbandingan terkecil atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun senyawa”

Rumus molekul, rumus yamg menyatakan jumlah atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun satu molekul senyawa.Contoh : Anda perhatikan pada tabel berikut.

Tabel 06.9 Rumus molekul dan rumus empiris beberapa senyawa

Rumus Molekul = ( Rumu Empiris ) nMr Rumus Molekul = n x ( Mr Rumus Empiris )

...n = bilangan bulatUntuk menentukan rumus empiris dan rumus molekul suatu senyawa, dapat ditempuh dengan langkah berikut :

1. Cari massa (persentase) tiap unsur penyusun senyawa

2. Ubah ke satuan mol

3. Perbandingan mol tiap unsur merupakan rumus empiris

4. Untuk mencari rumus molekul dengan cara :( Rumus Empiris ) n = Mr n dapat dihitung

5. Kemudian kalikan n yang diperoleh dari hitungan, dengan rumus empiris.

Contoh :

1. Suatu senyawa terdiri dari 43,7% P dan 56,3% O. Tentukan rumus empirisnya! (Ar P = 3 dan O = 16)

Jawab :...Misal massa senyawa = 100 gram...Maka massa P dan O masing-masing 43,7 g dan 56,3 g

...Perbandingan mol P : mol O = :

........................................= 1,41 : 3,52

........................................= 1 : 2,5

........................................= 2 : 5Jadi rumus empirisnya P2O5

2. Suatu senyawa terdiri dari 60% Karbon, 5% Hidrogen, dan sisanya Nitrogen. Jika Mr senyawa itu = 80 (Ar C = 12 ; H = 1 ; N = 14). Tentukan rumus empiris dan rumus molekul senyawa itu!Jawab :Persentase Nitrogen = 100% - ( 60% + 5% ) = 35%Misal massa senyawa = 100 gramMaka massa C : N : H = 60 : 35 : 5Perbandingan mol C : mol H : mol N = : : = 5 : 5 : 2,5= 2 : 2 :1Maka rumus empiris = C2H2N( C2H2N ) n = 80( 24 + 2 + 14 ) n = 80

( 40 ) n = 80 n = = 2Jadi rumus molekul senyawa tersebut = ( C2H2N ) 2= C4H4N2

Pahamkah Anda? Coba kerjakan latihan berikut.

LATIHAN

1. Stirena adalah komponen penyusun Polistirena, mempunyai massa molekul relatif (Mr) sebesar 104. Jika diketahui rumus empirisnya (CH), maka tentukan rumus molekul Stirena! (Ar C = 12 ; H = 1)

2. Massa molekul relatif suatu senyawa yang dianalisis 58. Jika senyawa itu terdiri dari 82,8% Karbon dan 17,2% Hidrogen, tentukan rumus molekulnya!Jika Anda telah menyelesaikan soal tersebut, cocokkan jawaban Anda dengan kunci berikut!

KUNCI LATIHAN

1. Jawab :

 

Rumus Stirena = ( Rumus empiris Stirena ) n.....Mr Stirena = n x (Mr CH)..............104 = n x {( 1 x 12 ) + ( 1 x 1 )}..............104 = n x 13

.................n = = 8Jadi rumus molekul Stirena adalah ( CH ) 8 atau C8H8

2. Jawab :

 

Dalam 100 gram senyawaPerbandingan massa C : massa H = 82,8 g : 17,2 gPerbandingan mol C : mol H = : .....................................= 6,9 : 17,2.....................................= 1 : 2,5.....................................= 2 : 5Rumus empiris adalah C2H5.........( C2H5 ) n = 58.........( 24 + 5 ) n = 58 n = = 2Jadi rumus molekul senyawa ( C2H5 ) 2 atau C4H10

MENENTUKAN RUMUS KIMIA HIDRAT (AIR KRISTAL)

Hidrat adalah senyawa kristal padat yang mengandung air kristal (H2O). Rumus kimia senyawa kristal padat sudah diketahui. Jadi pada dasarnya penentuan rumus hidrat adalah penentuan jumlah molekul air kristal (H2O) atau nilai x.

Secara umum, rumus hidrat dapat ditulis sebagai :

Rumus kimia senyawa kristal padat : x.H2O

Sebagai contoh garam Kalsium Sulfat, memiliki rumus kimia CaSO4 . 2 H2O, artinya dalam setiap mol CaSO4 terdapat 2 mol H2O. Beberapa senyawa berhidrat / berair kristal dapat Anda lihat pada tabel berikut.

Tabel 06.10 Beberapa senyawa berhidrat

Untuk jelasnya Anda simak contoh berikut!

Contoh:

1. 5,0 gram hidrat dari Tembaga (II) Sulfat dipanaskan sampai semua air kristalnya menguap. Jika massa Tembaga (II) Sulfat padat yang terbentuk 3,20 gram. Tentukan rumus hidrat tersebut! (Ar Cu = 63,5 ; S = 32 ; O = 16 ; H = 1)Jawab : Langkah-langkah penentuan rumus hidrat :- Misalkan rumus hidrat adalah CuSO4 . x H2O- Tulis persamaan reaksinya - Tentukan mol zat sebelum dan sesudah reaksi- Hitung nilai x, dengan menggunakan perbandingan mol CuSO4 : mol H2OCuSO4 . x H2O (s) CuSO4 (s) + x H2O 5 gram 3,2 gram 1,8 gramPerbandingan, mol CuSO4 : mol H2O = : = 0.02 : 0,10Perbandingan, mol CuSO4 : mol H2O = 1 : 5Jadi Rumus hidrat dari tembaga (II) sulfat adalah CuSO4 . 5 H2O.

2. Bagaimanakah Rumus kimia garam Barium Klorida Berhidrat (BaCl2.x H2O) bila 12,2 gram garam tersebut dipanaskan menghasilakan zat yang tersisa sebanyak 10,4 gram.Ar Ba = 137 ; Cl = 35,5 ; O = 16 ; H = 1Jawab: ....BaCl2 . x H2O .....BaCl2 .....+..... x H2O............ ...........,.... .......................12,2 gram ..........10,4 gram .......(12,2 - 10,4) = 1,8 gram

....Perbandingan, mol BaCl2 : mol H2O =

...................................................= 0,05 : 0,1

...................................................= 1 : 2Jadi rumus kimia garam tersebut BaCl2 . 2 H2O

Pahamkah Anda? Coba Anda kerjakan latihan berikut

LATIHAN

Kadar air kristal dalam suatu hidrat dari Na2CO3 adalah 14,5%. Tentukan rumus hidratnya! (Ar Na = 23 ; C = 12 ; O = 16 ; H = 1)

Jika anda telah selesai membahasnya, cocokkan jawaban Anda

KUNCI LATIHANMisal: senyawa hidrat = 100 gram.........Na2CO3 . x H2O ...===>....Na2CO3 ....+.... x H2O.........100% ......... ..................85,5% ............14,5%.........= 100 gram ............... ..= 85,5 gram .......= 14,5 gram

Perbandingan, mol Na2CO3 : mol H2O = ..................................................= 0,8 : 0,8..................................................= 1 : 1Jadi Rumus hidrat tersebut Na2CO3 . H2O

HITUNGAN KIMIA Penentuan jumlah pereaksi dan hasil reaksi yang terlibat dalam reaksi harus diperhitungkan dalam satuan mol. Artinya, satuan-satuan yang diketahui harus diubah kedalam bentuk mol. Metode ini disebut metode pendekatan mol.

Adapun langkah-langkah metode pendekatan mol tersebut dapat Anda simak dalam bagan

berikut :

Contoh:

1. Berapa gram air (H2O) yang dihasilkan dari reaksi pembakaran 4 gram H2 dengan O2? Ar H = 1 ; O = 16.Penyelesaian:....Setarakan reaksinya: 2 H2 + O2 2H2O....Agar penyelesain lebih mudah gunakan alur berikut:

....g H2.... ....mol H2.... ....mol H2O.... ....g H2O

........... ubah ke .............cari ................ubah ke

....H2 = mol = 2 mol

....H2O = x mol H2 = x 2 mol = 2 mol

....g H2O = 2 x Mr H2O = 2 x 18 = 36 g

2. Satu mol logam Aluminium direaksikan dengan asam klorida secukupnya menurut reaksi:Al (s).... + ....HCl (aq) . ...AlCl3 (aq) ....+ ....H2 (g)Ditanya:....a. Berapa gram AlCl3 yang terbentuk?....b. Berapa L gas H2 (STP)?....c. Berapa pertikel H2 yang terjadi?....Ar Al = 27 ; Cl = 35,5Penyelesaian:....2 Al (s) + 6 HCl (aq) 2 AlCl3 (aq) + 3 H2 (g)

Al = 1 mola. AlCl3 = x mol Al

...........= x 1 mol

...........= 1 mol

....g AlCl3 = 1 x Mr AlCl3

..............= 1 x { (27) + (3 x 35,5) }

..............= 1 x 133,5

..............= 133,5 g

b. H2 = x mol H2

........= x 1 mol

........= 1,5 mol

....L H2 (STP) = mol H2 x 22,4 L

................... = 1,5 x 22,4 L

................... = 33,6 Lc. Partikel H2 = mol H2 x 6,02 . 1023...................= 1,5 x 6,02 . 1023...................= 9,03 x 1023 partikel

3. 13 gram Seng tepat habis bereaksi dengan sejumlah HCl menurut reaksi:.....Zn (s) + HCl (aq) ZnCl2 (aq) + H2 (g)Bila 1 mol gas oksigen pada tekanan dan suhu tersebut bervolume 20 liter, berapa literkah volume gas Hidrogen yang dihasilkan pada reaksi tersebut? Ar Zn = 65.

Penyelesaian:.....Zn (s) ...+....2 HCl (aq)... ...ZnCl2 (aq)....+... H2 (g)

.....mol Zn = = 0,2 mol

.....mol H2 = x mol Zn

...............= x 0,2 mol

...............= 0,2 mol

.....L H2 = mol H2 x 20 L (T.P) tersebut

............= 0,2 x 20 L

............= 4 L

4. Untuk membakar gas etana (C2H6) diperlukan oksigen 4,48 L (STP), menurut reaksi:.....C2H6 (g)..... +..... O2 (g) CO2 (g) .....+..... H2O (g)a. Berapa gram etana tersebut ( Ar C + 12 ; H = 1 ; O = 16 )b. Berapa gram CO2 yang dihasilkan?

Penyelesaian:.....2 C2H6 (g) + 7O2 (g) 4 CO2 (g) + 6 H2O (g)

.....mol O2 = = 0,2 mol

a. mol C2H6 = x 0,2 mol .................= 0,057 mol.....gram C2H6 = 0,057 x 30 = 1,71 gram

b. mol CO2 = x 0,2 mol = 0,114 mol.....gram CO2 = 0,114 x 44 = 5,02 gram

Agar Anda lebih paham, coba kerjakan latihan berikut!

LATIHAN

1. 7 gram Nitrogen (N2) tepat bereaksi dengan Hidrogen membentuk Amoniak (NH3)a. Tulis reaksi setaranya!b. berapa liter Amoniak dihasilkan (stp)? (Ar N = 14)

2. Sejumlah Karbon direaksikan dengan Oksigen membentuk Karbon dioksida (CO2). Jika CO2 dihasilkan 11,2 L (STP), berapa gram Karbon yang bereaksi? (Ar C = 12)

Coba cocokkan jawaban Anda dengan kunci jawaban berikut!

KUNCI LATIHAN

1. Jawab : N2 + 3 H2 2 NH3

.....Mol N2 ......= = 0,25 mol

.....Mol NH3 ....= x 0,25 mol = 0,5 mol

.....L NH3 (stp) = 0,5 x 22,4 L = 11,2 L2. Jawab : C + O2 CO2

.....Mol CO2..... = = 0,5 mol

.....Mol C ........= x 0,5 mol = 0,5 mol

.....Gram C ......= 0,5 x 12 = 6 gram

Benarkah jawaban yang Anda kerjakan?Semoga ya, jika Anda belum paham, ulangi kembali memperhatikan contoh soal tersebut.